DE19712835A1 - Formkörper aus einem Leichtwerkstoff, Verfahren zu deren Herstellung und ihre Verwendung - Google Patents
Formkörper aus einem Leichtwerkstoff, Verfahren zu deren Herstellung und ihre VerwendungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Formkörper aus Leicht
werkstoff, der ein Sinterprodukt aus einem Leichtzu
schlagstoff und einem wasserlöslichen Silikat ent
hält. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren
zur Herstellung derartiger Formkörper und deren Ver
wendung.
Seit Jahren sind auf dem Baustoffsektor leichtzu
schlagstoffhaltige Produkte etabliert. Diese Stoffe
werden vornehmlich zur Senkung der Wärmeleitfähigkeit
der Bauprodukte eingesetzt. Dabei werden die Leicht
zuschlagstoffe beispielsweise in Beton (Leichtbeton)
in Ziegelmassen oder in Putzsysteme eingebracht. Mit
Hilfe dieser anorganischen Matrixmaterialien können
mechanisch belastbare, nichtbrennbare Formkörper her
gestellt werden, deren wärmetechnische Eigenschaften
gegenüber dem reinen Matrixmaterial verbessert sind.
Insbesondere in den Vereinigten Staaten werden
Leichtzuschlagstoffe, z. B. Perlite mit Wasserglas, zu
Dämmstoffplatten gebunden, in Haushaltsgeräten (Kaf
feemaschinen) zum Einsatz kommen. Die Produkte besit
zen eine geringe Druckfestigkeit (oD < 0,5 N/mm2) und
sind nicht wasserfest. Vielfach werden Wassergläser
als Bindemittel bei der Herstellung von Leichtzu
schlagstoffen (Blähglas) verwendet, wobei das Binde
mittel für die Gewinnung des Rohgranulats benötigt
wird (EP-OS 084 634). Diese Produkte werden in Putz- und
Mörtelsystemen verwendet. Aus den Druckschriften
DE 41 14 755 A1, DE 44 32 019 A1 sowie der DE 44 36 981 A1
ist die Verwendung von Wassergläsern als Bin
demittel oder Brandschutzmittel für Dämmleichtbau
platten aus Papier oder Altpapier bekannt. In der DE 33 03 204
ist die Herstellung feuerfester, strahlen
abweisender Leichtbauplatten und Formteile beschrie
ben. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß
die verwendeten mineralischen Füllstoffe, Perlite
oder Blähschiefer, Kaolin und ggf. Mineralfasern,
Härter und als Bindemittel Wasserglas, das ein Treib
mittel enthält, bei Raumtemperatur unter Aufschäumen
des Wasserglases in einem Mischer homogenisiert wer
den, danach zu Formkörpern gepreßt und bei einer Tem
peratur von zirka 150°C getrocknet werden. Auch die
se Systeme sind durch eine mangelhafte Wasserbestän
digkeit gekennzeichnet.
In der DE 37 22 242 C1 wird die Herstellung von kera
mischen Erzeugnissen aus Ton, Kaolin, Quarzmehl,
Feldspat o. ä. Flußmitteln, Talkum und nicht näher
spezifizierten basischen Rohstoffen erläutert. Dabei
wird eine durch einen Verflüssiger gießfähig ausgerü
stete Masse mit einem Anteil < 1 Gew.-% Wasserglas und
Härter versetzt, getrocknet und gebrannt. Bei diesem
Verfahren wird Wasserglas als Verflüssiger und zur
Verfestigung der Gießmasse nach der Formgebung zuge
setzt, wobei auf ein saugendes Formenmaterial, wie
beispielsweise Gips, verzichtet werden kann. Für die
Porosierung werden übliche Porosierungsmittel, wie
z. B. Perlite, Cenospheres, Blähton, Bims oder Kiesel
gur verwendet. Die getrockneten Produkte werden einem
keramischen Brand mit einer Brandtemperatur von ca.
1200°C unterzogen, wobei die Ausgangskomponenten
Ton, Kaolin, Feldspat und Quarz das keramische Scher
benmaterial ausbilden. Demnach erfolgt die Zugabe von
Wasserglas ausschließlich zur Verflüssigung und im
nachfolgenden Verarbeitungsschritt zur Verfestigung
der Gießmasse.
Nachteilig bei den vorbekannten Formkörpern bzw. Bau
produkten, die Leichtzuschlagstoffe enthalten, ist
demnach insbesondere, daß bei Steigerung des Zu
schlagstoffgehaltes eine drastische Reduktion der
Festigkeiten eintritt. Die bisher bekannten Formkör
per bzw. Bauprodukte sind demnach nur bedingt für
Dämmstoff-Formkörper, Mauersteine oder dergleichen
geeignet.
Ausgehend hiervon ist es die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, einen Formkörper vorzuschlagen, der im
wesentlichen anorganischer Natur ist und der sich
gleichzeitig durch eine geringe Dichte, gute Wasser- und
Säurebeständigkeit sowie durch eine hohe mechani
sche Festigkeit auszeichnet. Es ist weiterhin eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein entsprechen
des Verfahren zur Herstellung derartiger Formkörper
sowie deren Verwendung anzugeben.
Die Aufgabe wird in Bezug auf den Formkörper durch
die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1, in Be
zug auf das Verfahren zur Herstellung der Formkörper
durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 8
und verwendungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche
13 bis 20 gelöst. Die Unteransprüche zeigen jeweils
vorteilhafte Ausgestaltungen auf.
Erfindungsgemäß wird somit vorgeschlagen, daß der
Formkörper im wesentlichen aus einem Sinterprodukt,
enthaltend 60 bis 95 Gew.-% eines Leichtzuschlagstof
fes, mit 40 bis 5 Gew.-% eines wasserlöslichen Sili
kates gebildet ist. Der erfindungsgemäße,
nichtbrennbare anorganische Formkörper zeichnet sich
insbesondere durch geringe Dichte, gute Wasser- und
Säurebeständigkeit sowie durch eine gleichzeitige,
vergleichsweise hohe mechanische Festigkeit aus. Dies
ist offensichtlich darauf zurückzuführen, daß die
Zuschlagstoffe miteinander versintert sind, wobei
sich zwischen den Zuschlagstoffen ein Netzwerk aus
bildet, das sich durch hohe Bindungskräfte auszeich
net. Dadurch können im wesentlichen die Eigenschaften
der Zuschlagstoffe als solche erhalten bleiben. Da
durch, daß das Sinterhilfsmittel selbst aus einem
wasserlöslichen Silikatglas gebildet ist, handelt es
sich um einen reinen anorganischen Formkörper. We
sentlich dabei ist, daß das wasserlösliche Silikat
glas mehrere Aufgaben erfüllt. So dient es einerseits
zur Entstaubung der Zuschlagstoffe sowie auch als
temporäres Bindemittel bei der Grünkörperherstellung.
Das wasserlösliche Silikat fungiert gleichzeitig auch
als Porosierungsmittel. Wesentlich ist jedoch, daß
das wasserlösliche Silikatglas als Sinterhilfsmittel
wirkt. Durch die Verwendung von wasserlöslichen Si
likaten ist während des Sintervorgangs die Entstehung
einer Flüssigphase möglich, deren Erweichungstempera
tur niedriger ist als die Erweichungstemperatur der
Zuschlagstoffe. Somit können die Leichtzuschläge mit
einander versintert werden, ohne daß ihr Porengefüge
zerstört wird. Unter Verwendung eines minimierten
Silikatgehaltes entsteht somit ein haufwerksporiges
Gefüge, bei dem die Zuschlagstoffe ausschließlich an
den Kontaktstellen miteinander versintert sind.
Dadurch ist es auch möglich, daß der erfindungsgemäße
Formkörper einen äußerst hohen Anteil an Zuschlag
stoffen (60 bis 95 Gew.-%, bevorzugt 80 bis 93 Gew.-%)
enthält. Damit wird sichergestellt, daß die Eigen
schaften des Formkörpers im wesentlichen durch die
Natur des Leichtzuschlagstoffes selbst bestimmt sind.
Beim erfindungsgemäßen Formkörper ist weiterhin her
vorzuheben, daß dessen Eigenschaften sich in einem
weiten Bereich durch die Auswahl des Leichtzuschlag
stoffes und der Sinterbedingungen variieren läßt. So
ist es möglich, Formkörper herzustellen, deren Trocken
rohdichte im Bereich von 150 bis 750 kg/m3 liegt.
Die Auswahl der entsprechenden Trockenrohdichte er
folgt dabei je nach Anwendungsfall. Die Druckfestig
keit der erfindungsgemäßen Formkörper liegt im Be
reich von 0,1 bis 15 N/mm2.
Der erfindungsgemäße Formkörper ist aus stofflicher
Sicht an und für sich mit jedem aus dem Stand der
Technik bekannten silikatischen Leichtzuschlagstoff
herstellbar. Bevorzugt wird jedoch als Leichtzu
schlagstoff Altglas, Blähglas, Perlite, Vermiculite,
Blähton, Cenospheres, Kieselgur oder Natur- und Hüt
tenbims eingesetzt.
Bei den wasserlöslichen Silikaten sind Alkalisilika
te, bevorzugt Wasserglas, insbesondere Natronwasser
glas und Kaliwasserglas günstig. Wassergläser sind im
Gegensatz zu Standardgläsern, wie beispielsweise Be
hältergläser, löslich in alkalischen Lösungen und
Wasser. Diese Löslichkeit liegt u. a. darin begründet,
daß in ihrem Netzwerk Alkalionen eingelagert sind,
welche die chemische Beständigkeit herabsetzen. Da
die meisten anorganischen Leichtzuschlagstoffe (z. B.
Blähglasgranulat, Blähton, Perlite etc.) ebenfalls
Erdalkalioxide beinhalten, kann sich bei der Flüs
sigphasensinterung, die zur Herstellung der Formkör
per erforderlich ist, aus dem Wasserglas ein Natron
kalkglas bilden, wodurch die gute Wasserbeständigkeit
verursacht wird.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur
Herstellung der vorstehend beschriebenen Formkörper.
Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Formkörpers
ist es dabei lediglich erforderlich, den Leichtzu
schlagstoff und das Sinterhilfsmittel zu mischen und
nach einem Formgebungsprozeß bei 400 bis 1000°C
über eine Zeitspanne von 0,1 bis 5 h zu sintern. We
sentlich beim Anmeldungsgegenstand ist es, daß durch
die Variation der Prozeßparameter, d. h. durch die
Sinterbedingungen, die Eigenschaften des Formkörpers,
wie Druckfestigkeit und Trockenrohdichte, Wärmeleit
fähigkeit, Strömungswiderstand und Schallabsorptions
grad beeinflußt werden können.
Es hat sich dabei als vorteilhaft erwiesen, wenn nach
der Formgebung und vor dem Sintern noch eine separate
Trocknung bei 50 bis 95°C durchgeführt wird. Bevor
zugte Prozeßparameter für den Sinterprozeß sind 550
bis 850°C und eine Sinterzeit von 0,1 bis 0,5 h.
Nachfolgend wird die Herstellung eines Formkörpers
näher beschrieben.
Der Leichtzuschlagstoff wird unter Verwendung eines
Intensivmischers, z. B. Pflugscharmischer oder Gegen
strommischer, mit dem Sinterhilfsmittel vermengt,
wobei das Sinterhilfsmittel vorzugsweise in die
Mischkammer des Mischers verdüst wird. Je nach Art
des verwendeten Leichtzuschlagstoffes und des zu er
zielenden Porengefüges werden 5 bis 40% wasserlösli
cher Alkali- oder Erdalkalisilikate als Sinterhilfs
mittel zugesetzt. Die erhaltene Mischung wird zur
Formgebung in Formen gefüllt, eingerüttelt oder durch
uni-, biaxiales- oder isostatisches Pressen verdich
tet. Eine Verdichtung durch Extrudieren der plasti
schen Formmasse ist ebenfalls möglich. Während des
nach der Formgebung stattfindenden Trocknungsvorgan
ges (Trocknungstemperatur ca. 90°C) kondensieren die
Alkalisilikate unter Ausbildung eines wasserlöslichen
Silikatgerüstes. Durch die Zugabe von entsprechenden
Härtern wie beispielsweise Aluminiumphosphate kann
bekanntermaßen dieser Vorgang beschleunigt werden.
Die so entstandenden Grünkörper werden in einer nach
geschalteten Temperaturbehandlung gesintert, wobei
bei Temperaturen zwischen 550 und 900°C die einzelnen
Leichtzuschlagpartikel miteinander versintern. Dieser
Flüssigphasensinterungsprozeß prägt maßgeblich das
Porengefüge. So können durch Variation der Porosität,
der Porengrößenverteilung sowie der Art der Poren die
bauphysikalischen Eigenschaften wie beispielsweise
Schallabsorptionsvermögen oder Wärmeleitfähigkeit
sowie die Festigkeit variiert werden. Mit einer Auf
heizrate von ca. 30 min. bei der maximalen Sintertem
peratur können Bauteile innerhalb eines Rohdichtebe
reiches von 150 bis 750 kg/m3 erzeugt werden. Eine
spanabhebende Nachbearbeitung durch Sägen, Schleifen
oder Bohren kann entweder vor oder nach dem Sinter
vorgang erfolgen.
Folgende Beeinflussungsparameter für die Gestaltung
des Gefüges können variiert werden:
- - Art des Leichtzuschlagstoffes
- - Korngrößenverteilung des Leichtzuschlagstoffes
- - Art und Menge des Sinterhilfsmittels
- - Vorverdichtung bei der Formgebung
- - Sinterprozeß.
Der große Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist somit darin zu sehen, daß durch die große Varia
tionsmöglichkeit, sowohl im Hinblick auf die Zu
schlagstoffe als auch auf die Prozeßparameter, Form
körper für die unterschiedlichsten Anwendungen herge
stellt werden können. Aufgrund der Ausbildung des
anorganischen Netzwerkes im Formkörper selbst, das
durch die Leichtzuschlagstoffe bestimmt wird, sind
die Formkörper insbesondere als Dämmstoff-Formkörper
geeignet. Derartige druckbelastbare Dämmstoff-Form
körper bestehen aus reinen anorganischen faserfreien
Werkstoffen, die spanabhebend, z. B. durch Sägen und
Bohren bearbeitet werden können. Sie vereinen somit
die Vorzüge anorganischer Produkte wie Nichtbrennbar
keit, Verrottungsresistenz etc. mit den Anwendungs- und
Verarbeitungsvorteilen von Hartschäumen auf der
Basis von PU oder PS. Demzufolge stehen diesen Pro
dukten weite Anwendungsfelder im Bereich der Wärme
dämmung, Kältedämmung, Brandschutztechnik und Akustik
offen. Durch den Flüssigphasensinterungsprozeß können
leichtzuschlagstoffhaltige Formkörper erzielt werden,
deren mechanische Eigenschaften vergleichbar sind mit
herkömmlichen Mauersteinen bei gleichzeitig verbes
serten wärmetechnischen Eigenschaften. Somit ist es
mit dem erfindungsgemäßen Werkstoff möglich, ein ein
schaliges, monolithisches, hochwärmedämmendes Mauer
werk auszubilden, ohne eine zusätzliche Erhöhung der
Mauerwerkstätte in Kauf nehmen zu müssen.
Mit Hilfe einer Variation der Prozeßparameter sowie
einer entsprechenden Auswahl der Leichtzuschlagstoffe
kann das Werkstoffgefüge, vornehmlich die Dichte und
Porosität, variiert werden. So lassen sich hochporo
sierte Mauersteine ohne lasttragende Funktion zur
Ausfachung von Fachwerken herstellen, ohne den Nach
teil eines zusätzlichen Feuchteeintrags, wie er von
Porenbeton bekannt ist, in Kauf nehmen zu müssen.
Werden die o.g. Parameter dahingehend variiert, daß
die mechanischen Eigenschaften, z. B. Druckfestigkeit,
primär gesteigert werden, so entstehen druckbelast
bare Dämmstoffe für den Ingenieurbau, z. B. Kragele
mente, Stützen. Aufgrund der anorganischen Struktur
sowie der flexiblen Formgebungsmöglichkeit durch
Pressen, Gießen, spanabhebende Bearbeitung u.ä. kön
nen wärmedämmende Brandschutzelemente mit den unter
schiedlichsten Geometrien realisiert werden. Diese
Vorzüge könnten auch bei der Verwendung für die Her
stellung von Abgasesystemen in Haus- oder Industrie
feuerungsanlagen vorteilhaft sein. Werden Leichtzu
schlagstoffe mit einer hohen Glasübergangstemperatur
sowie entsprechend darauf abgestimmte Alkalisilikate
verwendet, so ist es möglich, Brennhilfsmittel oder
gar feuerfeste Ofenauskleidungen erzielen.
Da die vorhandene Offenporigkeit der Leichtzuschlag
schüttungen weitgehend erhalten bleibt, werden auch
ihre schallabsorbierenden Eigenschaften nicht beein
trächtigt. Durch eine Variation von Korngröße, Tempe
ratur und der Verdichtung bei der Herstellung sind
die die Schallabsorption frequenzabhängig beeinflus
senden Größen Strömungswiderstand, Porosität und
Strukturfaktor einstellbar. Beachtliche Festigkeit,
Kantenstabilität, Baustoffklasse A1, Umweltneutrali
tät und dennoch einfache Herstellbarkeit, Formgebung
und Bearbeitbarkeit sind durch den Sinterungsprozeß
erreichbar. Diese schallabsorbierenden Werkstoffe
dienen der Herstellung von vorzugsweise schallabsor
bierenden Bauteilen als Wand- bzw. Deckenelementen,
Baffles, Schalldämpfer-Kulissenelementen, Segmente
für feste Fahrbahnen von Schienenfahrzeugen sowie
Formteile in Abgasleitungen.
Unter Verwendung von Leichtzuschlagstoffen mit einer
sehr geringen Wärmeleitfähigkeit wie beispielsweise
expandiertes Perlit können großformatige anorganische
Dämmstoffplatten mit einer geringen Wärmeleitfähig
keit von 0,06 W/mK erzeugt werden, die beispielsweise
als Putzträgerplatten Verwendung finden können.
Bedingt durch die anorganische Struktur dieser Dämm
stoffe, gepaart mit der hohen Temperaturbeständig
keit, eignen sich derartige Produkte auch für den
technischen Brandschutz, z. B. in Brandschutztüren.
Da mit dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren
ein offenporiges Gefüge mit definiertem Durchmesser
erzielt werden kann, können auch Filterelemente oder
Katalysatorenträgerwerkstoffe für die chemische Tech
nologie maßgeschneidert werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand dreier Figuren
und mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung die Ver
sinterung zweier Leichtzuschlagstoffparti
kel untereinander.
Aus Fig. 1 ist deutlich die Ausbildung eines Sinter
halses zwischen den Leichtzuschlagstoffpartikeln zu
erkennen.
Fig. 2 zeigt ebenfalls schematisch ein offenpori
ges Gefüge eines gesinterten Leichtzu
schlagstoffes.
Das in Fig. 2 dargestellte Gefüge weist eine Dichte
von 300 kg/m3 auf. Aus Fig. 2 ist sehr deutlich die
Ausbildung eines offenporigen Netzwerkes zu erkennen.
Fig. 3 zeigt nun im Gegensatz zu Fig. 2 ein ge
schlossenporiges Gefüge mit einer Dichte
von 500 kg/m3.
Der Vergleich von Fig. 2 und Fig. 3 macht deutlich,
daß es mit dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfah
ren über die Auswahl der Zuschlagstoffe und insbeson
dere der Sinterbedingungen möglich ist, die Eigen
schaften des Formkörpers in weiten Bereichen zu vari
ieren.
Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung
näher:
92 Gew.-Teile Blähglasgranulat aus Altglas (Poraver,
1 bis 2 mm) werden mit 8 Gew.-Teilen in Wasser gelö
stem Natriumtetrasilikat (molarer Modul 4,0) in einem
Pflugscharmischer vermengt. Die so erhaltene Mischung
wird in Formen verfüllt und mit einem Preßdruck von
ca. 2 bar axial verdichtet. Nach Abschluß der Trock
nung (80°C/8 h) erfolgt die Sinterung bei 720°C in
oxidierender Atmosphäre. Der so entstandene Werkstoff
weist ein haufwerksporiges Gefüge mit einer Rohdichte
von ca. 400 kg/m3 auf, das sich insbesondere durch
einen hohen Absorptionsgrad (α < 0,8 bei 500 bis 1000 Hz),
gepaart mit einer hohen Druckfestigkeit von ca.
3,5 MPa auszeichnet. Das säurebeständige, wasserfeste
und frosttauwechselbeständige Material eignet sich
bestens für die Verwendung als nichtbrennbarer
Schallabsorber, wie sie bei vielen verkehrstechni
schen Anlagen, z. B. Fahrbahnauskleidungen von Schie
nenfahrzeugen, verwendet werden. Bedingt durch die
Säurebeständigkeit (durch 24 h bei 95°C, 70% H2SO4
tritt weder ein säureangriffbedingter Massen- oder
Festigkeitsverlust auf) sind derartige faserfreie,
nichtbrennbare Absorbermaterialien auch für den Ein
satz als Schalldämpfer für Feuerungsanlagen, z. B. in
Kraftwerken, prädestiniert.
85 Gew.-Teile thermisch expandiertes Perlite wird mit
15 Gew.-Teilen in Wasser gelöstem Natrondisilikat
(molarer Modul 2,0) in einem Pflugscharmischer so
vermengt, daß eine Schädigung des Leichtzuschlagstof
fes unterbleibt. Unter Verwendung eines Preßdruckes
von 0,5 bar und einer Trocknungstemperatur von 80°C
erhält man Grünkörper, die nach einer Sinterung bei
740°C in oxidierender Atmosphäre eine geringe Roh
dichte von ca. 200 kg/m3 aufweisen. Dieser leichte,
wasserfeste, haufwerksporige Werkstoff weist einen
hohen Schallabsorptionsgrad (α < 0,8 bei 500 bis 1000 Hz)
auf, weshalb er vornehmlich für Akustikplatten,
Baffles, d. h. Produkte, die von den Raumdecken abge
hängt werden, eingesetzt werden können.
92 Gew.-Anteile Liaver-Leichtzuschlagstoff werden mit
8 Gew.-Teilen in Wasser gelöstem Natriumtetrasilikat
(molarer Modul 4,0) in einem Intensivmischer vermengt
und mit einem Preßdruck von 2 bar verdichtet. Nach
der Sinterung bei 780°C entstehen Absorberwerkstof
fe, die bis zu einer Temperatur von 700°C verwendet
werden können. Demzufolge sind diese Produkte für die
Verwendung in Schalldämpfern von Kraftfahrzeugen ein
setzbar, die Temperaturbelastungen bis ca. 700°C
widerstehen können und stellen somit eine Alternative
für die bislang verwendeten mineralfaserhaltigen Ab
sorber dar, die gemäß TRGS 905 in Verdacht stehen,
kanzerogen zu sein.
92 Gew.-Teile Blähglas (Mizziglas, Mizzi AG) werden
mit 8 Gew.-Teilen in Wasser gelöstem Natriumtetrasi
likat (molarer Modul 4,0) vermengt und mit einem
Preßdruck von 5 bar verdichtet. Durch eine Sintertem
peratur von 850°C entsteht ein druckbelasteter Dämm
stoff mit einem geschlossenporigen Gefüge. Diese Pro
dukte mit einer Rohdichte von ca. 500 kg/m3 weisen
ein überwiegend geschlossenzelliges Gefüge auf, das
zu einer hohen Druckfestigkeit von 10 MPa führt.
Gleichzeitig werden Wärmeleitfähigkeiten von 0,13 W/mK
erzielt. Diese Baustoffe eignen sich vornehmlich
für die Ausbildung von druckbelastbaren, wärmedämmen
den Bauteilen, z. B. Kragelemente, wie sie bei der
Herstellung von Balkonen oder Veranden Verwendung
finden.
91 Gew.-Teile Blähglasgranulat (Poraver, 1 bis 2)
werden mit 9 Gew.-Teilen Natronwasserglas vermengt
und in Formen gefüllt. Die Formgebung erfolgt durch
einen axialen Preßvorgang mit einem Preßdruck von 0,4
bar. Im Anschluß an die Trocknung bei 80°C erfolgt
die Sinterung bei 760°C in Luft. Der derartig herge
stellte Werkstoff besitzt eine Rohdichte von ca.
300 kg/m3, wodurch eine Wärmeleitfähigkeit λ 0,078 W/mK
und eine Druckfestigkeit von ca. 1 MPa gegeben
sind. Insbesondere Bereiche in denen der Dämmstoff
keine lastabtragende Funktion übernehmen muß, wie
beispielsweise die Ausfachung von Holzständerkon
struktionen, Fachwerken etc., stellen ein ideales
Anwendungsgebiet für derartige Werkstoffe dar.
Claims (20)
1. Formkörper aus einem Leichtwerkstoff, der aus
einem Leichtzuschlagstoff und einem Sinterhilfs
mittel gebildet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß er aus einem Sinterprodukt, enthaltend 60
bis 95 Gew.-% eines Leichtzuschlagstoffes mit 40
bis 5 Gew.-% eines wasserlöslichen Alkalisilika
tes gebildet ist.
2. Formkörper nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Leichtzuschlag
stoff unter Erhalt seiner wesentlichen Eigen
schaften netzwerkartig verbunden ist.
3. Formkörper nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Trockenrohdichte
im Bereich von 150 bis 750 kg/m3 liegt.
4. Formkörper nach mindestens einem der Ansprüche
1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfestigkeit
im Bereich von 0,1 bis 15 N/mm2 liegt.
5. Formkörper nach mindestens einem der Ansprüche
1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das Sinterprodukt
aus 93 bis 80 Gew.-% des Leichtzuschlagstoffes
und 7 bis 20 Gew.-% des wasserlöslichen Alkali
silikates gebildet ist.
6. Formkörper nach mindestens einem der Ansprüche
1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Leichtzuschlag
stoff ausgewählt ist aus Altglas, Perlite, Bläh
ton, Blähglas, Vermiculite, Natur- und Hütten
bims, Cenospheres und Kieselgur.
7. Formkörper nach mindestens einem der Ansprüche
1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß das wasserlösliche
Silicat ausgewählt ist aus Alkalisilikaten, ins
besondere Wasserglas, insbesondere Natronwasser
glas und Kaliwasserglas.
8. Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers nach
mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Leichtzuschlag
stoff und das Bindemittel nach Mischung einem
Formgebungsprozeß unterzogen wird und bei 400°C
bis 1000°C über eine Zeitspanne von 0,1 h bis
5 h gesintert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Trockenrohdichte
und/oder die Druckfestigkeit in Abhängigkeit des
Leichtzuschlagstoffes und der Prozeßparameter
beim Sintern eingestellt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, daß nach der Formgebung
und vor dem Sintern eine Trocknung bei 50°C bis
95°C durchgeführt wird.
11. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche
8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß der Sinterprozeß bei
550°C bis 850°C durchgeführt wird.
12. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche
1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Sinterung wäh
rend einer Zeitspanne von 0,1 h bis 0,5 h er
folgt.
13. Verwendung eines Formkörpers nach mindestens
einem der Ansprüche 1 bis 7,
als Dämmstoff-Formkörper.
14. Verwendung der Formkörper nach mindestens
einem der Ansprüche 1 bis 7,
als Baumaterial, insbesondere als Mauersteine.
15. Verwendung der Formkörper nach mindestens
einem der Ansprüche 1 bis 7,
als Ofenauskleidung.
16. Verwendung der Formkörper, nach mindestens einem
der Ansprüche 1 bis 7,
für Formsteine für die Bildung von Abgasanlagen.
17. Verwendung der Formkörper nach mindestens einem
der Ansprüche 1 bis 7,
für technischen Schallschutz in Innenräumen.
18. Verwendung der Formkörper nach mindestens einem
der Ansprüche 1 bis 7,
für schallabsorbierende Segmente für feste Fahr
bahnen von Schienenfahrzeugen.
19. Verwendung der Formkörper nach mindestens einem
der Ansprüche 1 bis 7,
als Brandschutzelement.
20. Verwendung der Formkörper nach mindestens einem
der Ansprüche 1 bis 7,
als Schalldämpfer in Abgasleitungen.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997112835 DE19712835C3 (de) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | Formkörper aus einem Leichtwerkstoff, Verfahren zu deren Herstellung und ihre Verwendung |
DE59809808T DE59809808D1 (de) | 1997-03-26 | 1998-03-13 | Formkörper aus einem leichtwerkstoff, verfahren zu deren herstellung und ihre verwendung |
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